(57)【要約】【課題】  エンジンの起動時には、給気冷却器及びオイルクーラ及び水ジャケットの冷却液温度を速やかに上昇可能として良好な着火性を保持して燃焼性能を向上するとともに排気ガス中の白煙の排出を回避するとともに、熱交換器の容量を小型化し得る内燃機関及びその運転方法を提供する。【解決手段】  エンジンへの給気冷却用の給気冷却器を通流する冷却液及び該エンジンの水ジャケットを通流する冷却液を、冷却媒体が通流する熱交換器を循環させて該冷却媒体により冷却するように構成された内燃機関において、前記熱交換器を２個設けて、一方の低温側熱交換器と少なくとも前記給気冷却器との間を前記冷却液が循環する循環路を形成した低温側冷却系と、他方の高温側熱交換器と少なくとも前記水ジャケットとの間を前記冷却液が循環する循環路を形成した高温側冷却系とを構成したことを特徴とする。【選択図】    図１
2005299472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（内燃機関）の給気冷却用の給気冷却器（エアクーラ）を通流する冷却液及び該エンジンの水ジャケット（エンジンジャケット）を通流する冷却液を、冷却媒体が通流する熱交換器を循環させて該冷却媒体により冷却するように構成された内燃機関において、前記熱交換器を２個設け、一方の低温側熱交換器と少なくとも前記給気冷却器との間を前記冷却液が循環する循環路を形成した低温側冷却系と、他方の高温側熱交換器と少なくとも前記水ジャケットとの間を前記冷却液が循環する循環路を形成した高温側冷却系とを構成したことを特徴とする高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項２】
前記低温側冷却系の循環路に前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続される低温側バイパス通路及び該低温側バイパス通路を開閉する低温側サーモスタットを設け、前記高温側冷却系の循環路に前記高温側熱交換器をバイパスして該高温側熱交換器出口に接続される高温側バイパス通路及び該高温側バイパス通路を開閉する高温側サーモスタットを設けたことを特徴とする請求項１記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項３】
前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを、前記低温側冷却系の循環路に前記給気冷却器と並列に配設したことを特徴とする請求項２記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項４】
前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを、前記低温側冷却系の循環路に、前記給気冷却器と直列に配設したことを特徴とする請求項２記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項５】
前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを、前記高温側冷却系の循環路の、前記水ジャケットの上流側に該水ジャケットと直列に配設したことを特徴とする請求項２記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項６】
前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを前記低温側冷却系の循環路に配設するとともに、前記低温側冷却系に冷却液を循環させる低温側冷却液ポンプ及び前記高温側冷却系に冷却液を循環させる高温側冷却液ポンプを設け、さらに前記給気冷却器出口の給気温度を検出する給気温度センサと、前記オイルクーラ出口のオイル温度（油温）を検出する油温センサと、前記水ジャケット出口の清水温度(水温)を検出する水温センサと、前記給気温度センサからの給気温度検出値及び油温センサからの油温検出値及び水温センサからの水温検出値がそれぞれ入力されるコントローラとを備え、該コントローラは前記給気温度検出値及び油温検出値と予め設定された前記給気温度の目標値及び前記油温の目標値とを比較しこの比較結果に基づき前記給気温度及び油温が前記目標値になるように前記低温側冷却液ポンプの回転数を制御するとともに、前記水温検出値と予め設定された前記水温の目標値とを比較しこの比較結果に基づき前記水温が前記目標値になるように前記高温側冷却液ポンプの回転数を制御するように構成されてなることを特徴とする請求項１記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項７】
前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを、前記低温側冷却系の循環路に前記給気冷却器と並列に配設し、前記給気冷却器の冷却液出口通路に前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続される給気冷却器側バイパス通路及び該給気冷却器側バイパス通路を開閉する給気冷却器側サーモスタットを設けるとともに、前記オイルクーラの冷却液出口通路に前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続されるオイルクーラ側バイパス通路及び該オイルクーラ側バイパス通路を開閉するオイルクーラ側サーモスタットを設けたことを特徴とする請求項１記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項８】
前記低温側熱交換器及び高温側熱交換器を、前記冷却媒体を構成する空気により前記冷却液を冷却する低温側ラジエータ及び高温側ラジエータにて構成したことを特徴とする請求項１記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項９】
前記低温側ラジエータ及び高温側ラジエータを、これらに冷却風を供給する冷却ファンからの冷却風の流動方向に対して並列に配設したことを特徴とする請求項８記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項１０】
前記低温側ラジエータ及び高温側ラジエータを、これらに冷却風を供給する冷却ファンからの冷却風の流動方向に対して直列に配設したことを特徴とする請求項８記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項１１】
前記低温側熱交換器及び高温側熱交換器を、前記冷却媒体を構成する清水あるいは海水と前記冷却液とを熱交換することにより該冷却液を冷却するヒートエキスチェンジャにて構成したことを特徴とする請求項１記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項１２】
エンジン（内燃機関）の給気冷却用の給気冷却器（エアクーラ）を通流する冷却液及び該エンジンの水ジャケット（エンジンジャケット）を通流する冷却液を、冷却媒体が通流する熱交換器を循環させて該冷却媒体により冷却するように構成された内燃機関において、前記熱交換器を２個設け、一方の低温側熱交換器と少なくとも前記給気冷却器との間を前記冷却液が循環する循環路を形成した低温側冷却系と、他方の高温側熱交換器と少なくとも前記水ジャケットとの間を前記冷却液が循環する循環路を形成し、
前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを前記低温側冷却系の循環路に前記給気冷却器と並列に配設し、
前記給気冷却器及びオイルクーラの冷却液出口通路に前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続される第１の冷却液側バイパス通路及び該第１の冷却液側バイパス通路を開閉する第１の冷却液側サーモスタットを設けるとともに、前記水ジャケットの冷却液出口通路に前記高温側熱交換器をバイパスして該高温側熱交換器出口に接続される第２の冷却液側バイパス通路及び該第２の冷却液側バイパス通路を開閉する第２の冷却液側サーモスタットを設け、
さらに前記オイルクーラのオイル入口通路に前記オイルクーラのオイル出口通路に接続されるオイルバイパス通路及び該オイルバイパス通路を開閉するオイル側サーモスタットを設けたことを特徴とする高、低温冷却系を備えた内燃機関。
【請求項１３】
エンジン（内燃機関）の給気冷却用の給気冷却器（エアクーラ）を通流する冷却液及び該エンジンの水ジャケット（エンジンジャケット）を通流する冷却液及びエンジンの潤滑油（オイル）冷却用のオイルクーラを通流する冷却液を、冷却媒体が通流する熱交換器を循環させて該冷却媒体により冷却するように構成された内燃機関の運転方法において、前記熱交換器として、前記給気冷却器及びオイルクーラを通流する冷却液を冷却する低温側熱交換器と前記水ジャケットを通流する高温側熱交換器との２つの熱交換器を別個に使用し、
前記エンジンの起動時には前記２つの熱交換器の双方への前記冷却液の通流を遮断し、一定負荷を超える高負荷運転時には前記２つの熱交換器の双方へ前記冷却液を通流させることを特徴とする高、低温冷却系を備えた内燃機関の運転方法。
【請求項１４】
前記給気冷却器及びオイルクーラの冷却液出口通路から前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続されるバイパス通路を開閉する低温側サーモスタットの前記低温側熱交換器側通路の開弁温度を、前記水ジャケットから前記高温側熱交換器をバイパスして該高温側熱交換器出口に接続される高温側バイパス通路を開閉する高温側サーモスタットの前記高温側熱交換器側通路の開弁温度よりも低く設定することを特徴とする請求項１３記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関の運転方法。
【請求項１５】
前記オイルクーラのオイル入口通路から前記オイルクーラをバイパスしてオイル出口通路に接続されるバイパス通路を開閉するオイルサーモスタットを用い、前記エンジンの起動時及び一定負荷以下の軽負荷運転時に前記オイルサーモスタットを閉じて前記オイルクーラへのオイルの通流を遮断し、前記一定負荷を超える高負荷運転時には前記オイルサーモスタットを開いて前記オイルクーラへオイルを通流させることを特徴とする請求項１３記載の高、低温冷却系を備えた内燃機関の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として車両用、産業用、発電用のディーゼル機関に適用され、エンジン（内燃機関）の給気冷却器を通流する冷却液及び水ジャケットを通流する冷却液及びオイルクーラを通流する冷却液を、冷却媒体が通流する高、低温冷却系に設けられた熱交換器を循環させて該冷却媒体により冷却するように構成された高、低温冷却系を備えた内燃機関及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用、産業用、発電用等のディーゼル機関においては、エンジンの水ジャケット、エンジンの給気を冷却する給気冷却器、及びエンジンの潤滑油を冷却するオイルクーラの冷却水をラジエータに導き、該ラジエータにおいて冷却風により冷却するようになっている。
図１１〜図１２はかかるディーゼル機関の冷却装置の一例を示す。
図１１に示されるディーゼル機関の冷却装置において、１００はエンジン（ディーゼル機関）、６０はラジエータ、７はエンジン１００のシリンダライナ、シリンダヘッド等の燃焼室構成部材の冷却水が通流する水ジャケット即ちエンジンジャケット、５はエンジン１００への給気を冷却する給気冷却器即ちエアクーラ、６はエンジン１００の潤滑油を冷却するオイルクーラ、６２は冷却水ポンプ、６４はサーモスタットである。
【０００３】
かかるディーゼル機関の冷却装置において、エンジンの起動時には、前記サーモスタット６４は前記ラジエータ６０側のラジエータ入口通路６３を閉じ、ラジエータ出口通路１６に通ずるバイパス通路６６を開く。この状態では、冷却水ポンプ６２で圧送された冷却水はオイルクーラ６に入り、該オイルクーラ６においてオイル入口管１８から導入されたオイルを冷却し（１９はオイル出口管）、冷却水通路６１を通ってエンジンジャケット７に入り、該エンジンジャケット７においてシリンダライナ、シリンダヘッド等の燃焼室構成部材を冷却した後、前記サーモスタット６４に戻される。
【０００４】
エンジン負荷が上昇して前記冷却水の温度が前記サーモスタット６４の開弁温度を超えると、該サーモスタット６４が前記ラジエータ入口通路６３を開く。この状態では、冷却水ポンプ６２で圧送された冷却水はオイルクーラ６に入り、該オイルクーラ６においてオイル入口管１８から導入されたオイルを冷却し、冷却水通路６１を通ってエンジンジャケット７に入り、該エンジンジャケット７においてシリンダライナ、シリンダヘッド等の燃焼室構成部材を冷却した後、前記サーモスタット６４及びラジエータ入口通路６３を通ってラジエータ６０に入り、該ラジエータ６０において冷却風によって冷却され、ラジエータ出口通路１６を通って冷却水ポンプ６２に戻される。
一方、図示しない過給機から給気通路３０を通った給気は前記エアクーラ５で空気等の冷却媒体により冷却され、給気通路３１を通ってエンジン１００に送り込まれる。
【０００５】
また、図１２は特許文献１（特開平６−２２９２４１号公報）に開示されているディーゼル機関の冷却装置であり、図において、１００はエンジン（ディーゼル機関）、６０はラジエータ、７はエンジン１００のシリンダライナ、シリンダヘッド等の燃焼室構成部材の冷却水が通流する水ジャケット即ちエンジンジャケット、５はエンジン１００への給気を冷却する給気冷却器即ちエアクーラ、６はエンジンジャケットの上流に設けられ前記エンジン１００の潤滑油を冷却するオイルクーラ、６２は冷却水ポンプ、６４はサーモスタットである。
【０００６】
かかるディーゼル機関の冷却装置において、エンジンの起動時には、前記サーモスタット６４は前記ラジエータ６０側のラジエータ入口通路６３を閉じ、ラジエータ出口通路１６に通ずるバイパス通路６６を開く。この状態では、冷却水ポンプ６２で圧送された冷却水はオイルクーラ６に入り、該オイルクーラ６においてオイル入口管１８から導入されたオイルを冷却し（１９はオイル出口管）、冷却水通路６７を通ってエンジンジャケット７に入り、該エンジンジャケット７においてシリンダライナ、シリンダヘッド等の燃焼室構成部材を冷却する。
一方、前記冷却水ポンプ６２の出口で分岐された冷却水はエアクーラ５に入り、該エアクーラ５において、図示しない過給機から給気通路３０を通って導入された給気を冷却し、冷却水通路６８で前記エンジンジャケット７からの冷却水と合流し、冷却水通路６９を通って前記サーモスタット６４に戻される。
【０００７】
エンジン負荷が上昇して前記冷却水の温度が前記サーモスタット６４の開弁温度を超えると、該サーモスタット６４が前記ラジエータ入口通路６３を開く。この状態では、冷却水ポンプ６２で圧送された冷却水はオイルクーラ６に入り、該オイルクーラ６においてオイル入口管１８から導入されたオイルを冷却し、冷却水通路６７を通ってエンジンジャケット７に入り、該エンジンジャケット７においてシリンダライナ、シリンダヘッド等の燃焼室構成部材を冷却する。
一方、前記冷却水ポンプ６２の出口で分岐された冷却水はエアクーラ５に入り、該エアクーラ５において、図示しない過給機から給気通路３０を通って導入された給気を冷却し、冷却水通路６８で前記エンジンジャケット７からの冷却水と合流し、冷却水通路６９を通って前記サーモスタット６４及びラジエータ入口通路６３を通ってラジエータ６０に入り、該ラジエータ６０において冷却風によって冷却されて冷却水ポンプ６２に戻される。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２２９２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１１〜図１２に示される従来技術にあっては、次のような問題点を有している。
図１１に示される従来技術にあっては、給気温度を制御するためにはエアクーラ５における冷却媒体流量及び温度を制御するための装置を別途用意せねばならず、また、寒冷地等にて極低温下でエンジンを起動する際においては、エアクーラ５の冷却媒体である空気の温度が低いため、該エアクーラ５において給気の過冷却が発生し、給気温度が所要温度よりも低下する。このためエンジン１００における燃料の着火性が悪化して、排気ガス中に白煙が発生し易い。
【００１０】
また、図１２に示される従来技術にあっては、１つのラジエータ６０を備えた冷却水系で、エンジンジャケット７、エアクーラ５及びオイルクーラ６の冷却水を循環させているため、エアクーラ５の循環水量を増加し該エアクーラ５における冷却度をあげて給気温度を低下させるような場合には、該エアクーラ５と同一冷却水系にあるエンジンジャケット７の温度が過度に低下して、燃焼性能の低下を来たすとともに、ラジエータ６０の容量が大きくなって装置が大型化する。
等の問題点を有している。
【００１１】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、エンジンの起動時には、給気冷却器及びオイルクーラ及び水ジャケットの冷却液温度を速やかに上昇可能とし良好な着火性を保持して燃焼性能を向上して排気ガス中の白煙の排出を回避するとともに、熱交換器の容量を小型化し得る内燃機関及びその運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明はかかる目的を達成するもので、エンジン（内燃機関）の給気冷却用の給気冷却器（エアクーラ）を通流する冷却液及び該エンジンの水ジャケット（エンジンジャケット）を通流する冷却液を、冷却媒体が通流する熱交換器を循環させて該冷却媒体により冷却するように構成された内燃機関において、前記熱交換器を２個設け、一方の低温側熱交換器と少なくとも前記給気冷却器との間を前記冷却液が循環する循環路を形成した低温側冷却系と、他方の高温側熱交換器と少なくとも前記水ジャケットとの間を前記冷却液が循環する循環路を形成した高温側冷却系とを構成したことを特徴とする。
【００１３】
かかる発明において好ましくは、前記低温側冷却系の循環路に前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続される低温側バイパス通路及び該低温側バイパス通路を開閉する低温側サーモスタットを設け、前記高温側冷却系の循環路に前記高温側熱交換器をバイパスして該高温側熱交換器出口に接続される高温側バイパス通路及び該高温側バイパス通路を開閉する高温側サーモスタットを設ける。
そして、前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを、前記低温側冷却系の循環路に前記給気冷却器と並列、あるいは直列に配設するのが好ましい。
【００１４】
さらに、かかる構成を備えた内燃機関の運転方法として、エンジンの給気冷却用の給気冷却器を通流する冷却液及び該エンジンの水ジャケットを通流する冷却液及びエンジンの潤滑油（オイル）冷却用のオイルクーラを通流する冷却液を冷却する熱交換器として、前記給気冷却器及びオイルクーラを通流する冷却液を冷却する低温側熱交換器と前記水ジャケットを通流する高温側熱交換器との２つの熱交換器を別個に使用し、エンジンの起動時には前記２つの熱交換器の双方への前記冷却液の通流を遮断し、一定負荷を超える高負荷運転時には前記２つの熱交換器の双方へ前記冷却液を通流させることを特徴とする運転方法を提案する。
【００１５】
かかる運転方法において好ましくは、前記給気冷却器及びオイルクーラの冷却液出口通路から前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続されるバイパス通路を開閉する低温側サーモスタットの前記低温側熱交換器側通路の開弁温度を、前記水ジャケットから前記高温側熱交換器をバイパスして該高温側熱交換器出口に接続される高温側バイパス通路を開閉する高温側サーモスタットの前記高温側熱交換器側通路の開弁温度よりも低く設定する。
【００１６】
かかる発明によれば、エンジンの起動時には、低温側熱交換器側の低温側サーモスタット及び高温側熱交換器側の高温側サーモスタットの双方を閉じて、前記低温側熱交換器及び高温側熱交換器の双方への冷却液の通流を遮断して、給気冷却器、オイルクーラの冷却液及び水ジャケットの冷却液を冷却せずにエンジン側へ循環させる。
かかる操作により、エンジンの起動時には、給気冷却器及びオイルクーラの冷却液並びに水ジャケットの冷却液の温度が速やかに上昇して、燃焼室周りの温度上昇が速やかとなって着火性が良好となり、排気ガス中の白煙の排出が回避され、また、潤滑油温度も速やかに上昇して所要の潤滑部分へのオイルの供給が円滑になされるとともに摩擦馬力が低減される。
【００１７】
また、一定負荷以下の軽負荷運転時には、低温側熱交換器側の低温側サーモスタットを少量開いて低温側熱交換器に冷却液を通流させ、給気冷却器、オイルクーラの冷却液の少量を冷却し、高温側熱交換器側の高温側サーモスタットも少量開いて水ジャケットの冷却液少量を冷却する。
かかる操作により、高温側サーモスタットの設定温度が低温側サーモスタットの設定温度よりも高いことから、水ジャケット側の冷却液温度を給気冷却器及びオイルクーラの冷却液温度よりもある程度高くすることができ、これにより燃焼室周りの過冷却を回避できるとともに、該燃焼室周りの温度を上げることにより良好な燃焼状態を保持することができる。
【００１８】
そして、前記一定負荷を超える高負荷運転時には、通常の作動時と同様に、低温側熱交換器側の低温側サーモスタット及び高温側熱交換器側の高温側サーモスタットの双方を開いて前記２つの熱交換器の双方へ前記冷却液を通流させ、給気冷却器及びオイルクーラの冷却液を冷却するとともに水ジャケットの冷却液の冷却を行うことにより、エンジンの給気温度及びオイル温度及び冷却水温度を適正温度に保持して運転できる。
【００１９】
従ってかかる発明によれば、給気冷却器及びオイルクーラの冷却液を冷却する低温側熱交換器と水ジャケットの冷却液を冷却する高温側熱交換器との２つの熱交換器を、エンジンの起動時、軽負荷運転時、及び高負荷運転時において、サーモスタットの設定によって有機的に使い分けることにより、エンジンの起動時には、給気冷却器及びオイルクーラの冷却液並びに水ジャケットの冷却液温度を速やかに上昇させることが可能となって、燃焼室周りの温度を速やかに上昇せしめ良好な着火性を保持して、排気ガス中の白煙の排出を回避でき、かつ潤滑油温度も速やかに上昇せしめることができる。
また、熱負荷が小さく水ジャケット用冷却液の冷却を必ずしも必要としない軽負荷運転時には高温側熱交換器の使用を停止することが可能となるので、軽負荷運転時にも熱交換器（ラジエータ）を作動させていた従来のものに比べて高温側熱交換器の容量を小型化することができる。
また、高温側熱交換器は冷却媒体との温度差が大きくなり、熱交換効率を高く小型化することができるので、全体として従来の一体型熱交換器に比べ小型化することができる。
【００２０】
また、かかる発明において、前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを、前記高温側冷却系の循環路の、前記水ジャケットの上流側に該水ジャケットと直列に配設することもできる。
このように構成すれば、オイルクーラを水ジャケットと直列に該水ジャケットの上流側に配設したので、高温側熱交換器で冷却された冷却液をオイルクーラを冷却することにより水ジャケット冷却の適合温度まで昇温させることができて、オイルクーラ及び水ジャケットの冷却効率が向上するとともに、給気冷却器用冷却液を冷却する低温側熱交換器の容量を小型化できる。
【００２１】
また、かかる発明において好ましくは、前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを前記低温側冷却系の循環路に配設するとともに、前記低温側冷却系に冷却液を循環させる低温側冷却液ポンプ及び前記高温側冷却系に冷却液を循環させる高温側冷却液ポンプを設け、さらに前記給気冷却器出口の給気温度を検出する給気温度センサと、前記オイルクーラ出口のオイル温度（油温）を検出する油温センサと、前記水ジャケット出口の清水温度(水温)を検出する水温センサと、前記給気温度センサからの給気温度検出値及び油温センサからの油温検出値及び水温センサからの水温検出値がそれぞれ入力されるコントローラとを備え、該コントローラは前記給気温度検出値及び油温検出値と予め設定された前記給気温度の目標値及び前記油温の目標値とを比較しこの比較結果に基づき前記給気温度及び油温が前記目標値になるように前記低温側冷却液ポンプの回転数を制御するとともに、前記水温検出値と予め設定された前記水温の目標値とを比較しこの比較結果に基づき前記水温が前記目標値になるように前記高温側冷却液ポンプの回転数を制御するように構成されてなる。
【００２２】
このように構成すれば、給気温度、油温、及び水温を検出し、給気温度及び油温の検出値とこれらの目標値とを比較しこの比較結果に基づき給気温度及び油温が前記目標値になるように低温側冷却系における冷却液搬送用の低温側冷却液ポンプの回転数を制御するとともに、
水温の検出値とこれの目標値とを比較しこの比較結果に基づき水温が前記目標値になるように高温側冷却系における冷却液搬送用の高温側冷却液ポンプの回転数を制御するので、給気冷却器及びオイルクーラ水ジャケットの温度を目標温度に高精度で制御することが可能となる。
【００２３】
また、かかる発明において好ましくは、前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを、前記低温側冷却系の循環路に前記給気冷却器と並列に配設し、前記給気冷却器の冷却液出口通路に前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続される給気冷却器側バイパス通路及び該給気冷却器側バイパス通路を開閉する給気冷却器側サーモスタットを設けるとともに、前記オイルクーラの冷却液出口通路に前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続されるオイルクーラ側バイパス通路及び該オイルクーラ側バイパス通路を開閉するオイルクーラ側サーモスタットを設ける。
【００２４】
このように構成すれば、給気冷却器側サーモスタットとオイルクーラ側サーモスタットとの設定温度を変えることにより、該給気冷却器及びオイルクーラでの要求放熱量が得られるように冷却液の流れを自在に調節することができ、該給気冷却器出口つまりエンジン入口の給気温度及びオイルクーラ出口の油温つまりエンジン入口の油温を所要の温度に制御できる。
【００２５】
また、かかる発明において、前記低温側熱交換器及び高温側熱交換器の第１の構成は、冷却媒体を構成する空気により冷却液を冷却する低温側ラジエータ及び高温側ラジエータからなる。
そして、前記低温側ラジエータ及び高温側ラジエータを、これらに冷却風を供給する冷却ファンからの冷却風の流動方向に対して並列に配設すれば、該低温側ラジエータ及び高温側ラジエータの圧力損失を小さくできる。
一方、前記低温側ラジエータ及び高温側ラジエータを、前記冷却ファンからの冷却風の流動方向に対して直列に配設すれば、ラジエータの前面面積を小さくできて前記両ラジエータをコンパクトな構造とすることができる。
【００２６】
また、かかる発明において、前記低温側熱交換器及び高温側熱交換器の第２の構成は、前記冷却媒体を構成する清水あるいは海水と前記冷却液とを熱交換することにより該冷却液を冷却するヒートエキスチェンジャからなる。
このように構成すれば、冷却媒体として清水あるいは海水を使用するので、空気を冷却媒体とするラジエータよりも熱交換効率が高く、熱交換器を小型化できるとともに舶用エンジンを含む広範囲のエンジンに適用可能となる。
【００２７】
また本発明は、エンジン（内燃機関）への給気冷却用の給気冷却器（エアクーラ）を通流する冷却液及び該エンジンの水ジャケット（エンジンジャケット）を通流する冷却液を、冷却媒体が通流する熱交換器を循環させて該冷却媒体により冷却するように構成された内燃機関において、前記熱交換器を２個設けて、一方の低温側熱交換器と少なくとも前記給気冷却器との間を前記冷却液が循環する循環路を形成した低温側冷却系と、他方の高温側熱交換器と少なくとも前記水ジャケットとの間を前記冷却液が循環する循環路を形成し、
前記エンジンの潤滑油（オイル）を冷却するオイルクーラを前記低温側冷却系の循環路に前記給気冷却器と並列に配設し、
前記給気冷却器及びオイルクーラの冷却液出口通路に前記低温側熱交換器をバイパスして該低温側熱交換器出口に接続される第１の冷却液側バイパス通路及び該第１の冷却液側バイパス通路を開閉する第１の冷却液側サーモスタットを設けるとともに、前記水ジャケットの冷却液出口通路に前記高温側熱交換器をバイパスして該高温側熱交換器出口に接続される第２の冷却液側バイパス通路及び該第２の冷却液側バイパス通路を開閉する第２の冷却液側サーモスタットを設け、
さらに前記オイルクーラのオイル入口通路に前記オイルクーラをオイル出口通路に接続されるオイルバイパス通路及び該オイルバイパス通路を開閉するオイル側サーモスタットを設けたことを特徴とする。
【００２８】
そして、かかる構成を備えた内燃機関の運転方法として、前記オイルクーラのオイル入口通路から前記オイルクーラをバイパスしてオイル出口通路に接続されるバイパス通路を開閉するオイルサーモスタットを用い、前記エンジンの起動時及び一定負荷以下の軽負荷運転時に前記オイルサーモスタットを閉じて前記オイルクーラへのオイルの通流を遮断し、前記一定負荷を超える高負荷運転時には前記オイルサーモスタットを開いて前記オイルクーラへオイルを通流させることを特徴とする運転方法を提案する。
【００２９】
かかる発明によれば、寒冷地等において極低温下でエンジンを起動する際において、低温側熱交換器側の低温側サーモスタットを閉じて、オイルクーラの冷却液を冷却する低温側熱交換器への冷却液の通流を遮断して冷却液を冷却することなくエンジン側へ循環させるのに加えて、オイルサーモスタットを閉じてオイルクーラへのオイルの通流を遮断することにより、油温の急速上昇が可能となって、極低温下においてもオイルの正常な粘度と流動性を保持できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、給気冷却器及びオイルクーラの冷却液を冷却する低温側熱交換器と水ジャケットの冷却液を冷却する高温側熱交換器との２つの熱交換器を、エンジンの起動時、軽負荷運転時、及び高負荷運転時において、サーモスタットの設定によって有機的に使い分けることにより、エンジンの起動時には、給気冷却器及びオイルクーラの冷却液並びに水ジャケットの冷却液温度を速やかに上昇させることが可能となって、燃焼室周りの温度を速やかに上昇せしめ良好な着火性を保持して、排気ガス中の白煙の排出を回避でき、かつ潤滑油温度も速やかに上昇せしめることができる。
また、熱負荷が小さく水ジャケット用冷却液の冷却を必ずしも必要としない軽負荷運転時には、高温側熱交換器の使用を停止することが可能となるので、軽負荷運転時にも熱交換器（ラジエータ）を作動させていた従来のものに比べて高温側熱交換器の容量を小型化することができる。
また、高温側熱交換器は冷却媒体との温度差が大きくなり、熱交換効率を高く小型化することができるので、全体として従来の一体型熱交換器に比べ小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００３２】
図１は本発明の第１実施例に係るディーゼル機関の冷却装置の系統図、図２は第２実施例を示す図１対応図、図３は第３実施例を示す図１対応図、図４は第４実施例を示す図１対応図、図５は第５実施例を示す図１対応図、図６は第６実施例を示す図１対応図である。図７は第７実施例を示す図１対応図、図８は第７実施例における制御ブロック図である。図９は前記各実施例におけるラジエータの配置の第１例を示す構成図、図１０は前記各実施例におけるラジエータの配置の第２例を示す構成図である。
【実施例１】
【００３３】
本発明の第１実施例を示す図１において、１００はエンジン（ディーゼル機関）、７はエンジン１００のシリンダライナ、シリンダヘッド等の燃焼室構成部材の冷却水が通流する水ジャケット即ちエンジンジャケット、５はエンジン１００への給気を冷却する給気冷却器即ちエアクーラ、６はエンジン１００の潤滑油を冷却するオイルクーラである。
本発明においては、前記エンジンジャケット７、エアクーラ５及びオイルクーラ６を通流する冷却水を冷却するためのラジエータを、低温側ラジエータ１及び高温側ラジエータ２からなる２個のラジエータで構成している。
【００３４】
１４は前記低温側ラジエータ１の冷却水出口に接続されるラジエータ出口通路で、該ラジエータ出口通路１４には低温側ウォータポンプ８が配設されている。前記エアクーラ５及びオイルクーラ６は、前記低温側ウォータポンプ８の出口に対して並列に配置されている。
即ち、前記低温側ウォータポンプ８の出口は２つの冷却水通路に分岐され、一方の冷却水通路２２は前記オイルクーラ６の入口に接続され、他方の冷却水通路１３は前記エアクーラ５の入口に接続されている。
１１は前記エアクーラ５の冷却水出口通路と前記オイルクーラ６の冷却水出口通路とが合流する冷却水合流通路である。
【００３５】
３は低温側サーモスタット、１０は該低温側サーモスタットのバイパス出口と前記ラジエータ出口通路１４とを接続する低温側バイパス通路、１２は該低温側サーモスタットの出口と前記低温側ラジエータ１の冷却水入口とを接続するラジエータ入口通路である。
１８は前記オイルクーラ６のオイル入口通路、１９は図示しないメインギャラリに接続されるオイル出口通路、２０は前記オイル入口通路１８に配設されたオイル側サーモスタット、２１は該オイル側サーモスタットのバイパス側出口と前記オイル出口通路とを接続するオイルバイパス通路である。
以上により低温側冷却系を構成する。
【００３６】
１６は前記高温側ラジエータ２の冷却水出口に接続されるラジエータ出口通路で、該ラジエータ出口通路１６には高温側ウォータポンプ９が配設されている。前記エンジンジャケット７は、前記高温側ウォータポンプ９の出口に配置されている。
４は高温側サーモスタット、１５は該高温側サーモスタット４のバイパス出口と前記ラジエータ出口通路１６とを接続する高温側バイパス通路、３２は該高温側サーモスタット４の出口と前記高温側ラジエータ２の冷却水入口とを接続するラジエータ入口通路である。１７は前記エンジンジャケット７の冷却水出口と前記高温側サーモスタット４の冷却水入口とを接続する冷却水通路である。
以上により高温側冷却系を構成する。
ここで、前記低温側サーモスタット３の開弁温度は高温側サーモスタット４の開弁温度よりも低く設定されている。
【００３７】
かかる第１実施例において、エンジンの起動時には、前記低温側サーモスタット３は前記前記低温側ラジエータ１側のラジエータ入口通路１２を閉じ、ラジエータ出口通路１４に通ずる低温側バイパス通路１０を開く。また、前記高温側サーモスタット４は前記高温側ラジエータ２側のラジエータ入口通路３２を閉じ、ラジエータ出口通路１６に通ずる高温側バイパス通路１５を開く。
この状態では、低温側ウォータポンプ８で圧送された冷却水は冷却水通路２２を通ってオイルクーラ６に入るとともに、冷却水通路１３を通ってエアクーラ５に入る。該オイルクーラ６においては、図示しないオイルポンプからオイル入口管１８を通って導入されたオイルを冷却し、またエアクーラ５においては、図示しない過給機から給気通路３０を通って導入された給気を冷却する。
そして、前記該オイルクーラ６及びエアクーラ５を出た冷却水は冷却水合流通路１１を通って前記低温側サーモスタット３に入る。該低温側サーモスタット３は前記のように、前記低温側ラジエータ１側のラジエータ入口通路１２を閉じ低温側バイパス通路１０を開いているので、前記冷却水は図のＡ矢印のように流れて前記低温側ウォータポンプ８の吸入口に循環される。
【００３８】
一方、高温側ウォータポンプ９で圧送された冷却水は冷却水通路０２２を通ってエンジンジャケット７に入る。該エンジンジャケット７においては、シリンダライナ、シリンダヘッド等の燃焼室構成部材を冷却する。
そして、前記エンジンジャケット７を出た冷却水は冷却水通路１７を通って前記高温側サーモスタット４に入る。該高温側サーモスタット４は前記のように、前記高温側ラジエータ２側のラジエータ入口通路３２を閉じ高温側バイパス通路１５を開いているので、前記冷却水は図のＢ矢印のように流れて前記高温側ウォータポンプ９の吸入口に循環される。
【００３９】
かかる実施例によれば、前記のように、エンジン１００の起動時には、低温側ラジエータ１側の低温側サーモスタット３及び高温側ラジエータ２側の高温側サーモスタット４の双方を閉じて、前記低温側ラジエータ１及び高温側ラジエータ２の双方への冷却水の通流を遮断して、エアクーラ５、オイルクーラ６の冷却水及びエンジンジャケット７の冷却水を冷却せずにエンジン１００側へ循環させる。
従って、エンジン１００の起動時には、エアクーラ５及びオイルクーラ６の冷却水並びにエアクーラ５の冷却水の温度が速やかに上昇して、シリンダライナ、シリンダヘッド、ピストン等の燃焼室周りの温度上昇が速やかとなって着火性が良好となる。
これにより、排気ガス中の白煙の排出が回避され、またオイルクーラ６の冷却水を冷却せずに循環させるので、潤滑油温度も速やかに上昇して所要の潤滑部分へのオイルの供給が円滑になされるとともに摩擦馬力が低減される。
【００４０】
エンジンの軽負荷運転時においては、低温側サーモスタット３及び高温側サーモスタット４を流れる冷却水の温度が該低温側サーモスタット３及び高温側サーモスタット４の設定温度を超えると、該低温側サーモスタット３及び高温側サーモスタット４が開き始める。この状態では、低温側サーモスタット３を通った冷却水の一部が図のＣ矢印のように流れて低温側ラジエータ１に送られて冷却された後、低温側ウォータポンプ８の吸入口に還流されるとともに、残りの大部分の冷却水が低温側バイパス通路１０を通って低温側ウォータポンプ８の吸入口に還流され前記低温側ラジエータ１からの冷却水と合流される。従って前記低温側冷却系の温度は前記２系統の低温側冷却水が混合された一定温度に維持される。
【００４１】
一方、前記高温側サーモスタット４３を通った冷却水の一部は図のＤ矢印のように流れて高温側ラジエータ２に送られて冷却された後、高温側ウォータポンプ９の吸入口に還流されるとともに、残りの大部分の冷却水が高温側バイパス通路１５を通って高温側ウォータポンプ９の吸入口に還流され前記高温側ラジエータ２からの冷却水と合流される。
従って前記高温側冷却系の冷却水温度は前記２系統の高温側冷却水が混合され、前記低温側冷却系の冷却水温度よりも高温の一定温度に維持される。
【００４２】
従って、前記のように、高温側サーモスタット４の設定温度が低温側サーモスタット３の設定温度よりも高いことから、エンジンの軽負荷においては、エンジンジャケット７側の冷却水温度をエアクーラ５及びオイルクーラ６の冷却水温度よりもある程度高くすることができ、これにより燃焼室周りの過冷却を回避できるとともに、該燃焼室周りの温度を上げることにより、良好な燃焼状態を保持することが可能となる。
【００４３】
そして、前記一定負荷を超える高負荷運転時には、低温側サーモスタット３及び高温側サーモスタット４を流れる冷却水の温度が該低温側サーモスタット３及び高温側サーモスタット４の設定温度を大きく超えて、該低温側サーモスタット３及び高温側サーモスタット４が全開となる。
この状態では、低温側サーモスタット３を通った冷却水の全量が図のＣ矢印のように流れ低温側ラジエータ１に送られて冷却された後、低温側ウォータポンプ８の吸入口に還流される。従って前記低温側冷却系の温度は、前記低温側ラジエータ１での冷却度及びエンジン１００の負荷によって決まる一定温度に維持される。
一方、前記高温側サーモスタット４３を通った冷却水の全量は図のＤ矢印のように流れ、高温側ラジエータ２に送られて冷却された後、高温側ウォータポンプ９の吸入口に還流される。
従って前記高温側冷却系の温度は、前記高温側ラジエータ２での冷却度及びエンジン１００の負荷によって決まる一定温度に維持される。
【００４４】
また、かかる実施例によれば、寒冷地等において極低温下でエンジンを起動する際において、低温側サーモスタット３を閉じて、オイルクーラ６の冷却水を冷却する低温側ラジエータ１への冷却水の通流を遮断して該冷却水を冷却することなくエンジン１００側へ循環させるのに加えて、オイルサーモスタット２０を閉じてオイルをオイルバイパス通路２１側に流してオイルクーラ６へのオイルの通流を遮断することにより、油温の急速上昇が可能となる。これにより、極低温下においてもオイルの正常な粘度と流動性を保持できる。
【００４５】
従ってかかる実施例によれば、エアクーラ５及びオイルクーラ６の冷却水を冷却する低温側ラジエータ１とエンジンジャケット７の冷却水を冷却する高温側ラジエータ２との２つのラジエータを、エンジン１００の起動時、軽負荷運転時、及び高負荷運転時において、前記低温側サーモスタット３及び高温側サーモスタット４の設定によって有機的に使い分けることにより、エンジン１００の起動時には、エアクーラ５及びオイルクーラ６の冷却水並びにエンジンジャケット７冷却水温度を速やかに上昇させることが可能となって、エンジン１００の燃焼室周りの温度を速やかに上昇せしめ良好な着火性を保持して、排気ガス中の白煙の排出を回避でき、かつ潤滑油温度も速やかに上昇せしめることができる。
また、熱負荷が小さくエンジンジャケット７用冷却水の冷却を必ずしも必要としない軽負荷運転時には、高温側ラジエータ２の使用を停止することが可能となるので、軽負荷運転時にもラジエータを作動させていた従来のものに比べて高温側ラジエータ２の容量を小型化することができる。
また、前記高温側ラジエータ２等の高温側熱交換器は冷却媒体との温度差が大きくなって、熱交換効率を高く小型化することができるので、全体として従来の一体型熱交換器に比べ小型化することができる。
【実施例２】
【００４６】
図２に示される第２実施例においては、図１の第１実施例に対して、オイル入口通路１８に配設されたオイル側サーモスタット２０、該オイル側サーモスタット２０のバイパス側出口と前記オイル出口通路１９とを接続するオイルバイパス通路２１を除去している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
かかる第２実施例は、前記第１実施例に対してオイル側サーモスタット２０及びオイルバイパス通路２１を除去しているので、寒冷地等で使用されるエンジンのように、起動後の油温の急速上昇を必要としないエンジンに好適であり、かつ前記第１実施例よりも構造が簡単で低コストとなる。
【００４７】
尚、以下に示す第３〜第７実施例においても、前記第２実施例と同様に、オイル入口通路１８に配設されたオイル側サーモスタット２０、該オイル側サーモスタット２０のバイパス側出口と前記オイル出口通路１９とを接続するオイルバイパス通路２１を除去しており、これによる効果は前記第２実施例の場合と同様である。
【実施例３】
【００４８】
図３に示される第３実施例においては、前記低温側冷却系において前記低温側ウォータポンプ８出口に対して前記エアクーラ５を上流に該エアクーラ５の下流に前記オイルクーラ６を直列に接続している。
かかる第３実施例においては、このように構成することにより、前記低温側ラジエータ１からの低温の冷却水を温度レベルの低いエアクーラ５を通し該エアクーラ５で給気を冷却して昇温させた後、該エアクーラ５よりも温度レベルの高いオイルクーラ６を通してオイルを冷却するので、該エアクーラ５及びオイルクーラ６の冷却効率が高くなり、該エアクーラ５あるいはオイルクーラ６の容量を小型化できる。
かかる第３実施例においては、前記のように構成することによりエアクーラ５及びオイルクーラ６を流れる冷却水の流速を上げることができ、エアクーラ５及びオイルクーラ６での熱交換効率が高くなり、該エアクーラ５あるいはオイルクーラ６を小型化できる。
尚、かかる第３実施例においても、前記第１実施例に対して、オイル入口通路１８に配設されたオイル側サーモスタット２０、該オイル側サーモスタット２０のバイパス側出口と前記オイル出口通路１９とを接続するオイルバイパス通路２１を除去している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【実施例４】
【００４９】
図４に示される第４実施例においては、前記エアクーラ５出口側の冷却水通路３５に前記低温側ラジエータ１をバイパスして該低温側ラジエータ出口通路１４に接続されるエアクーラ側バイパス通路１０ａ及び該エアクーラ側バイパス通路１０ａを開閉するエアクーラ側サーモスタット３ｂを設けるとともに、
前記オイルクーラ６出口側の冷却水通路３４をエアクーラ５出口側の冷却水通路３５とは独立して設け、該オイルクーラ６出口側の冷却水通路３４に前記エアクーラ側バイパス通路１０ａに合流されるオイルクーラ側バイパス通路３６及び該オイルクーラ側バイパス通路３６を開閉するオイルクーラ側サーモスタット３ａを設けている。
このように構成することにより、前記エアクーラ側サーモスタット３ｂとオイルクーラ側サーモスタット３ａとの設定温度を変えることにより、前記エアクーラ５及びオイルクーラ６での要求放熱量が得られるように冷却水の流れを自在に調節することができ、該エアクーラ５出口つまりエンジン入口の給気温度、及びオイルクーラ６出口の油温つまりエンジン入口の油温を所要の温度に制御できる。
【００５０】
また、かかる第４実施例においては、前記第２〜第３実施例と同様に、前記第１実施例に対して、オイル入口通路１８に配設されたオイル側サーモスタット２０、該オイル側サーモスタット２０のバイパス側出口と前記オイル出口通路１９とを接続するオイルバイパス通路２１を除去している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【実施例５】
【００５１】
図５に示される第５実施例においては、前記第１〜第４実施例における低温側ラジエータ１及び高温側ラジエータ２に代えて、冷却媒体を構成する清水あるいは海水と前記冷却水とを熱交換することにより該冷却水を冷却する低温側ヒートエキスチェンジャ４０及び高温側ヒートエキスチェンジャ４１を設けている。
かかる第５実施例によれば、冷却媒体として清水あるいは海水を使用するので、空気を冷却媒体とするラジエータ（前記低温側ラジエータ１及び高温側ラジエータ２）よりも熱交換効率が高く、熱交換器（ヒートエキスチェンジャ４０及び高温側ヒートエキスチェンジャ４１）を小型化できるとともに舶用エンジンを含む広範囲のエンジンに適用可能となる。
また、エアクーラ５に直接外部冷却水（海水等）を循環させる必要がなく、エアクーラ５側に耐食性材料を使用する等の特別な配慮を不要とすることが可能となる。
またかかる第５実施例においては、前記第１実施例に対して、オイル入口通路１８に配設されたオイル側サーモスタット２０、該オイル側サーモスタット２０のバイパス側出口と前記オイル出口通路１９とを接続するオイルバイパス通路２１を除去している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【実施例６】
【００５２】
図６に示される第６実施例においては、前記オイルクーラ６を、前記高温側ラジエータ２を備えた高温側冷却系の、前記エンジンジャケット７の上流側に該エンジンジャケット７と直列に配設し、前記低温側ラジエータ１を備えた低温側冷却系にはエアクーラ５のみを設置している。
このように構成すれば、前記オイルクーラ６をエンジンジャケット７と直列に該エンジンジャケット７の上流側に配設したので、高温側ラジエータ２で冷却された冷却水を、オイルクーラ６を冷却することによりエンジンジャケット７冷却の適合温度まで昇温させることができて、該オイルクーラ６及びエンジンジャケット７の冷却効率が向上するとともに、エアクーラ５用冷却水を冷却する低温側ラジエータ１の容量を小型化できる。
また、かかる第６実施例においては、前記第２〜第５実施例と同様に、前記第１実施例に対して、オイル側サーモスタット２０及びオイルバイパス通路２１を除去している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【実施例７】
【００５３】
図７〜８に示される第７実施例においては、前記低温側ラジエータ１からの冷却水通路１４に設けられた低温側のウォータポンプ（Ａ）８及び前記高温側ラジエータ２からの冷却水通路１６に設けられた高温側のウォータポンプ（Ｂ）９をそれぞれ駆動するポンプ駆動モータ（Ａ）及びポンプ駆動モータ（Ｂ）を可変速モータに構成し、下記センサからの検出信号が入力されるコントローラ５４により、該ポンプ駆動モータ（Ａ）及びポンプ駆動モータ（Ｂ）を回転数制御するように構成している。
５２は前記エアクーラ５出口の給気温度を検出する給気温度センサ、５１は前記オイルクーラ６出口のオイル温度（油温）を検出する油温センサ、５３は前記エンジンジャケット７出口の清水温度(水温)を検出する水温センサであり、該給気温度センサ５２からの給気温度検出値、油温センサ５１からの油温検出値及び水温センサ５３からの水温検出値は、前記コントローラ５４にそれぞれ入力されるようになっている。
また、かかる第７実施例においては、前記第２〜第６実施例と同様に、前記第１実施例に対して、オイル側サーモスタット２０及びオイルバイパス通路２１を除去している。
その他の構成は前記第１実施例と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００５４】
次に、図８（Ａ）のブロック図に基づきかかる第７実施例の動作を説明する。
前記給気温度センサ５２からの給気温度検出値は前記コントローラ５４の給気温度判断部８２に入力され、前記油温センサ５１からの油温検出値は前記コントローラ５４の油温判断部８４に入力され、前記水温センサ５３からの水温検出値は前記コントローラ５４の水温判断部８０に入力される。
８１は給気温度設定部で、図８（Ｂ）に示すように、給気温度の目標値と前記ウォータポンプ（Ａ）８の回転数（ポンプ（Ａ）回転数）との関係が設定されている。即ち前記給気温度設定部８１には、図８（Ｂ）のように、エンジン運転条件により設定される給気温度の目標値が低くなるに従いポンプ（Ａ）回転数を上昇させ、エアクーラ５への冷却水量を増加するように設定されている。
【００５５】
８３は油温設定部で、図８（Ｂ）に示すように、オイルクーラ６出口の油温の目標値と前記ウォータポンプ（Ａ）８の回転数（ポンプ（Ａ）回転数）との関係が設定されている。即ち前記油温設定部８３には、図８（Ｂ）のように、エンジン運転条件により設定される油温の目標値が低くなるに従いポンプ（Ａ）回転数を上昇させ、オイルクーラ６への冷却水量を増加するように設定されている。
８５は水温設定部で、図８（Ｃ）に示すように、エンジンジャケット７出口の水温の目標値と前記ウォータポンプ（Ｂ）９の回転数（ポンプ（Ｂ）回転数）との関係が設定されている。即ち前記水温設定部８５には、図８（Ｃ）のように、エンジン運転条件により設定される水温の目標値が低くなるに従いポンプ（Ｂ）回転数を上昇させ、エンジンジャケット７への冷却水量を増加するように設定されている。
【００５６】
前記給気温度判断部８２においては、前記給気温度検出値と前記給気温度設定部８１に設定された図８（Ｂ）に示す給気温度の目標値とを比較して、その給気温度偏差を算出してポンプ（Ａ）回転数算出部８７に入力する。また、前記油温判断部８４においては、前記油温検出値と前記油温設定部８４に設定された図８（Ｂ）に示す油温の目標値とを比較して、その油温偏差を算出してポンプ（Ａ）回転数算出部８７に入力する。
該ポンプ（Ａ）回転数算出部８７においては、給気温度偏差及び油温偏差に基づきウォータポンプ（Ａ）８のポンプ回転数調整量を算出して、ポンプ駆動モータ（Ａ）５５に出力する。該ポンプ駆動モータ（Ａ）５５は前記ウォータポンプ（Ａ）８のポンプ回転数を前記ポンプ回転数調整量だけ調整する。
これにより、前記ウォータポンプ（Ａ）８は、給気温度及び油温が前記目標値になるような回転数で運転せしめられる。
【００５７】
また、前記水温判断部８６においては、前記水温検出値と前記水温設定部８５に設定された図８（Ｃ）に示す水温の目標値とを比較して、その水温偏差を算出してポンプ（Ｂ）回転数算出部８７に入力する。また、前記水温判断部８６においては、前記水温検出値と前記設定部８５に設定された図８（Ｃ）に示す水温の目標値とを比較して、その水温偏差を算出してポンプ（Ｂ）回転数算出部８８に入力する。
該ポンプ（Ｂ）回転数算出部８８においては、前記水温偏差に基づきウォータポンプ（Ｂ）８のポンプ回転数調整量を算出して、ポンプ駆動モータ（Ｂ）５６に出力する。該ポンプ駆動モータ（Ｂ）５６は前記ウォータポンプ（Ｂ）９のポンプ回転数を前記ポンプ回転数調整量だけ調整する。
これにより、前記ウォータポンプ（Ｂ）９は、水温が前記目標値になるような回転数で運転せしめられる。
【００５８】
かかる第７実施例によれば、給気温度、油温、及び水温を検出し、該給気温度及び油温の検出値とこれらの目標値とを比較し、この比較結果に基づき給気温度及び油温が前記目標値になるように低温側冷却系における冷却水搬送用のウォータポンプ（Ａ）８の回転数を制御するとともに、水温の検出値とこれの目標値とを比較しこの比較結果に基づき水温が前記目標値になるように高温側冷却系におけるウォータポンプ（Ｂ）９の回転数を制御するので、エアクーラ５及びオイルクーラ６及びエンジンジャケット７の温度を目標温度に高精度で制御することが可能となる。
【００５９】
次に、図９〜１０は前記各実施例における低温側ラジエータ１及び高温側ラジエータ２の配置例を示している。
図９の配置例においては、前記低温側ラジエータ１及び高温側ラジエータ２を、エンジン１００に直結駆動され前記ラジエータ１、２に冷却風を供給するラジエータファン１０１からの冷却風の流動方向（矢印）に対して並列に配設している。
このように配置すれば、低温側ラジエータ１及び高温側ラジエータ２の圧力損失を小さくできる。
【００６０】
図１０の配置例においては、前記低温側ラジエータ１及び高温側ラジエータ２を、エンジン１００に直結駆動され前記ラジエータ１、２に冷却風を供給するラジエータファン１０１からの冷却風の流動方向（矢印）に対して直列に配設している。
このように配置すれば、ラジエータの前面面積を小さくできて前記両ラジエータ１，２をコンパクトな構造とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、エンジンの起動時には、給気冷却器及びオイルクーラ及び水ジャケットの冷却液温度を速やかに上昇可能とし、良好な着火性を保持して燃焼性能を向上可能とするとともに排気ガス中の白煙の排出を回避し、かつ熱交換器の容量を小型化し得る内燃機関及びその運転方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１実施例に係るディーゼル機関の冷却装置の系統図である。
【図２】第２実施例を示す図１対応図である。
【図３】第３実施例を示す図１対応図である。
【図４】第４実施例を示す図１対応図である。
【図５】第５実施例を示す図１対応図である。
【図６】第６実施例を示す図１対応図である。
【図７】第７実施例を示す図１対応図である。
【図８】前記第７実施例における制御ブロック図である。
【図９】前記各実施例におけるラジエータの配置の第１例を示す構成図である。
【図１０】前記各実施例におけるラジエータの配置の第２例を示す構成図である。
【図１１】従来技術の第１例を示す図１対応図である。
【図１２】従来技術の第２例を示す図１対応図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００    エンジン
１０１    ラジエータファン
１    低温側ラジエータ
２    高温側ラジエータ
３    低温側サーモスタット
３ａ    オイルクーラ側サーモスタット
３ｂ    エアクーラ側サーモスタット
４    高温側サーモスタット
５    エアクーラ
６    オイルクーラ
７    エンジンジャケット
８    ウォータポンプ（Ａ）（低温側）
９    ウォータポンプ（Ｂ）（高温側）
２０    オイル側サーモスタット
４０    低温側ヒートエキスチェンジャ
４１    高温側ヒートエキスチェンジャ
５１    油温センサ
５２    給気温度センサ
５３    水温センサ
５４    コントローラ
５５    ポンプ駆動モータ（Ａ）
５６    ポンプ駆動モータ（Ｂ）
【図１】
2005299472.tif 000003
【図２】
2005299472.tif 000004
【図３】
2005299472.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005299472.tif 000009
【図８】
2005299472.tif 000010
【図９】
2005299472.tif 000011
【図１０】
2005299472.tif 000012
【図１１】
2005299472.tif 000013
【図１２】
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